U-Pb zircon ages from a craton-margin archaean orogenic belt in northern Zimbabwe

https://doi.org/10.1016/S0899-5362(01)90021-1Get rights and content

Abstract

In northern Zimbabwe, the Archaean Pfunzi Orogen comprises an east-west-trending belt of migmatitic gneisses separating the Zimbabwe Craton from the Pan-African Zambezi Belt farther north. Previously available Rb-Sr dates for the Pfunzi Orogenic Belt have been interpreted to record formation of granulites at ca 3.0 Ga and subsequent amphibolite-facies metamorphism at ca 2.6 Ga. Here the first conventional IDTIMS U-Pb zircon dates for the Pfunzi Belt are reported, from orthogneisses in the eastern part of the belt in northeastern Zimbabwe. Two intrusive masses of granitic and tonalitic gneiss, together with a granitic leucogneiss inferred to have formed by leucosome segregation during migmatisation, yield crystallisation ages of ca 2.62 Ga. These results are interpreted to date a major tectonothermal event along the northern margin of the Zimbabwe Craton, involving regional amphibolite-facies metamorphism and migmatisation, as well as emplacement of compositionally diverse granitoid plutons and retrogression of older granulites. This event is roughly coeval with orogenesis in the Limpopo Belt along the southern craton margin and with emplacement of the craton-wide ca 2.6 Ga Chilimanzi Granite Suite.

Résumé

Au Nord Zimbabwe, l'orogène archéen de Pfunzi correspond à une ceinture de gneiss migmatitiques, d'orientation Est-Quest, séparant le craton du Zimbabwe de la chaîne panafricaine du Zambèze située plus au Nord. Les données antérieures Rb-Sr disponibles sur la chaîne du Pfunzi avaient été interprées comme marquant la formation de granulites à environ 3.0 Ga puis un métamorphisme de faciès amphibolite vers 2.6 Ga. Nous rapportons ici les premières données U-Pb sur zircons, par la méthode conventionnelle IDTMS, sur des orthogneiss de la partie orientale de la chaîne dans le NE Zimbabwe. Deux intrusions d'orthogneiss granitiques et tonalitiques, de même qu'un gneiss leucogranitique considéré comme un leucosome migmatitique, montrent des âges de cristallisation autour de 2.62 Ga. Ces âges marqueraient un important événement tectonique et thermique sur la marge Nord du craton du Zimbabwe. II correspondrait à un épisode de métamorphisme régional en faciès amphibolite et de migmatisation, à la rétromorphose de granulites plus anciennes ainsi qu'à la mise en place de granitoïdes de composition diversifiée. Cet événement est globalement contemporain des processus orogéniques dans la ceinture du Limpopo, le long de la bordure Sud du craton et de l'intrusion, à l'échelle du craton, de la suite des granites Chilimanzi vers 2.6 Ga.

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